Innovative integrierte Praxis der geologisch-technischen Erkundung von flachem Schiefergas in der komplexen Strukturzone Südost-Chongqing

HE XIPENG ,  

MA JUN ,  

HE GUISONG ,  

GAO YUQIAO ,  

LU BI ,  

CHENG YIYAN ,  

ZHU ZHICHAO ,  

YAN JIAWEI ,  

摘要

Um die großmaßstäbliche und effiziente Nutzung von flachen Schiefergasvorkommen zu fördern, wurde die komplexe tektonische Zone am südöstlichen Rand des Sichuan-Beckens als Untersuchungsobjekt gewählt. Die geologischen Merkmale des flachen Schiefergases, die Herausforderungen bei effizienten Erkundung und Entwicklung, die Lösungsstrategien sowie die erzielten Erkundungsergebnisse wurden systematisch analysiert. Theoretische Studien und Erkundungspraxis zeigen: ① Flaches Schiefergas unterliegt stärkeren tektonischen Umstrukturierungen und weist drei Hauptmerkmale auf: niedriger Lagerstättendruckkoeffizient (0,80~1,05), hoher Anteil adsorbierten Gases (55%~80%) und großen Spannungsdifferenzkoeffizienten (0,32~0,56). Es entwickeln sich drei Speichermodelltypen: flacher monoklinaler Typ, umgekehrter Deckungsbruchtaltyp und außelbecken-antiklinaler Typ. Die effiziente Erkundung und Entwicklung steht vor vier Herausforderungen: Auswahl der „Sweet Spots“, schnelle und qualitativ hochwertige Bohrungen, ausreichende Sanierung, Drucksenkung und Förderung; ② bei einer Tiefe von 500 bis unter 2000 m bildet sich ein adsorbiertes, nahezu gesättigtes Schiefergas-Lagerstättengürtel, und wenn der Strömungsdruck auf das empfindliche Desorptionsfenster (1,5~2,5 MPa) abgesenkt wird, kann die effiziente Desorption adsorbierten Gases aktiviert werden; ③ die Hauptkontrollfaktoren für die Konzentration des flachen monoklinalen Typs sind Lagerstättenneigung und Tiefe. Aufgrund der flachen Lagerstättenneigung und der guten Selbstabdichtung des Schiefers wurde eine Technologie für ultra-lange horizontale Bohrungen entwickelt, um die kontrollierten Reserven und die Förderung je Bohrloch zu verbessern. Die getestete Tagesproduktion einzelner Bohrungen im Hangbereich von Nanchuan liegt zwischen (4,1~22,1)×104 m3, was eine umfassende bestätigte und effiziente Nutzung ermöglicht; ④ die Hauptkontrollfaktoren für den Lagerstättenansatz des Unterbruchs (im Folgenden als Unterbruch bezeichnet) sind Aktivitätsphasen der Störung und deren Abdichtung. Angesichts der Entwicklung mehrphasiger Klüfte und moderater Gesteinspannung wurde eine Fracking-Technologie „mehrere Cluster in der Mitte + Durchflussbegrenzte Perforation + erhöhter Fördervolumen“ entwickelt, um die Komplexität des künstlichen Klufthydrauliknetzwerks zu erhöhen. Die getestete Tagesproduktion einzelner Bohrungen im Unterbruch-Gebiet Daozhen liegt zwischen (4,5~13,0)×104 m3 und überwindet den kommerziellen Gasstrom von Atmosphärendruck-Schiefervorkommen außerhalb des Beckens; ⑤ die Hauptkontrollfaktoren für das außelbecken-antiklinare Typ sind Lagerstättendruck und Temperatur. Angesichts des hohen Anteils adsorbierten Gases und der schwachen selbstansaugenden Fähigkeit nach Druckabfall wurde eine Produktionsmethode mit „nahezu null Strömungsdruck“ entwickelt, um die Desorption adsorbierten Gases zu fördern. Die getestete Tagesproduktion eines Bohrlochs des Antiklinentyps im Laochangping-Gebiet stieg von 0,7×104 m3 auf 4,5×104 m3 und ermöglicht die selbstansaugende Produktion von adsorbiertem Gas; ⑥ bei Beibehaltung des Konzepts der kostengünstigen und qualitativ hochwertigen Entwicklung wurde eine hochwertige, schnelle Bohr- und Fertigstellungstechnologie mit Schwerpunkt auf „sekundärer Struktur + Bohrlochführungsprotokoll (LWD) + wasserbasierendem Bohrfluidsystem“ entwickelt. Zudem wurde eine hocheffiziente Fracking-Technologie integriert, bestehend aus „Steigerung des Fördervolumens und Nettoüberdruck + hohe Festigkeit und hoher Sandanteil + mehrstufige composite Temporary Plug“, mit deutlicher Steigerung von Förderraten, Kostensenkung und Effizienz. Durch theoretische Forschung und innovative Praxis der geologisch-technischen Integration wurde ein Durchbruch bei der Erkundung und effizienten Förderung von flachem Schiefergas außerhalb des Südostbeckens von Chongqing erzielt und theoretische Unterstützung und praktische Erfahrung für die effiziente Entwicklung von flachem Schiefergas in komplexen tektonischen Zonen geboten.

关键词

flaches Schiefergas; integrierte geologisch-technische Arbeit; Erkundungspraxis; Wufeng-Gruppe — Longmaxi-Gruppe; komplexe Strukturzone; Südost-Chongqing-Region; Sichuan-Becken

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